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Onde tropicale

phénomène atmosphérique
Diagramme du principe des ondes tropicales

Une onde tropicale est un creux barométrique (ou talweg) des tropiques qui peut mener à la formation de cyclones tropicaux[1]. Ce creux dans l'écoulement rectiligne de l'air prend naissance lorsque la zone de convergence intertropicale remonte vers le pôle en été dans un hémisphère.

Cela se produit d'avril/mai à octobre/novembre dans l'Atlantique au large de l'Afrique, et dans le Pacifique au large de la côte d'Amérique centrale[2]. Dans l'hémisphère sud, la production d'ondes tropicales arrive durant l'été austral au large des côtes occidentales de diverses masses de terre.

L'onde tropicale est typiquement orientée Nord-Sud, et se déplace d'est en ouest, avec parfois une légère composante Nord, en glissant sur le flanc équatorial d'un anticyclone subtropical. Leur déplacement suit les alizés[2].

DescriptionModifier

Tout d'abord, des orages importants se forment à l'arrière du front froid pour donner lieu à de violentes lignes de grain organisées par d'importants cisaillements de vent. Ces cellules orageuses peuvent ensuite se rassembler pour donner d'intenses précipitations accompagnées toujours d’orage et de tornade. Si un creux se crée à l'avant du front d'occlusion, alors la tempête va avoir lieu. Donc une onde tropicale est une ligne de violents orages formés de tempêtes à la base.

Onde tropicaleModifier

 
Carte de surface montrant la zone de convergence intertropicale en rouge (ITZC), 4 ondes tropicales (trpcl. waves) en marron. Les isobares sont en hectopascals (12=1012, 14=1014,16=1016,...), les anticyclones sont notés H et les dépressions L

Une onde tropicale est un creux barométrique tropical. Les isobares, lignes d'égale pression, sont donc ouverts. En fait, les basses pressions de l'équateur météorologique font irruption dans les hautes pressions (anticyclones) subtropicales.

Prenons l'exemple du bassin atlantique où les ondes se produisent entre la zone de convergence intertropicale et l'anticyclone des Açores. La perturbation induite par les ondes tropicales sert de point de départ à une activité convective. Cependant, l'onde étant étirée du Sud au Nord, il n'existe pas réellement de centre au phénomène. Ces ondes ont pour origine l'instabilité du courant-jet africain d'Est et concentrent l'activité orageuse qui accompagne la mousson en Afrique. Les ondes tropicales correspondent en effet à des zones de convergence où vient s'agglutiner l'activité orageuse.

La carte de droite, tirée du site du National Weather Service américain, montre la zone de convergence intertropicale marquée par une zone de basses pressions délimitée par l'isobare 1012 hectopascals. Au sud, cet isobare est uniformément courbe autour de 0° (équateur géographique). Au nord, l'isobare situé par 10° environ de latitude Nord, montre de multiples ondulations. Ce sont des creux barométriques, soulignés par l'arc marron. Ces creux sont les ondes tropicales. Ces creux impactent l'anticyclone des Açores, en faisant remonter par endroits l'isobare 1016.

Ce schéma est cependant soumis à l'influence de multiples facteurs, étudiés plus loin.

Différents types d'ondesModifier

Il existe trois types d'onde tropicale différentes dans l'Atlantique [réf. nécessaire]


Il s'agit d'un modèle avec un creux inversé en surface, et incliné vers l'est en altitude. La convergence se produit donc à l'arrière de l'onde, la divergence à l'avant. Il y a un changement notable de la direction du vent au passage de l'axe de l'onde. Le premier modèle que nous examinerons est le modèle classique de Riehl Easterly Wave. Nous parlons de «classique» car c’est l’un des premiers modèles à avoir été mis au point pour les Caraïbes orientales. Riehl et ses collaborateurs ont utilisé des données en altitude provenant des Caraïbes et retracé le mouvement des centres isallobariques à travers l'Atlantique Ouest et la mer des Caraïbes pendant l'été. Les centres isallobariques se sont avérés accompagnés d’oscillations ondulatoires se déplaçant vers l’ouest dans le courant de base de l’est, dans la basse troposphère. C'est pourquoi le nom de vague a été donné au modèle.


Le prochain modèle est le modèle "V" inversé de Frank. Il décrit l'onde comme étant une superposition de bandes nuageuses en V inversé, parallèles à l'équateur et perpendiculaires à l'axe de l'onde. Ceci est basé sur un travail effectué par Neil Frank dans les années 1960, publié dans un article de 1968. L'imagerie satellitaire a été utilisée pour examiner la nébulosité associée à certains systèmes de l'Atlantique au cours des années 1960. On a constaté que la nébulosité associée à certains systèmes était organisés en bandes qui semblaient être arrangées avec un motif ressemblant à une série imbriquée de "V" inversés.


Article détaillé : Onde africaine d'est.

Un peu plus complexes, elles sont décrites comme la conjonction de trois centres. Un tourbillon de surface au sud du courant-jet africain d'Est, un tourbillon de surface au nord du courant-jet africain d'Est et un centre d'altitude, vers 700 ou 850 hPa. Elles sont impliquées dans la mousson d'Afrique. Comme nous l'avons dit, la plupart de ces vagues se forment sur l'Afrique et ont tendance à se situer entre 15 et 30 ° E. Ces systèmes à l’échelle synoptique sont similaires à ceux que l’on trouve dans l’Atlantique et dans la Caraïbe orientale, avec des étendues latitudinales de 10 à 15 degrés. Ils n’ont généralement pas de tourbillon de surface associé jusqu’à ce qu’ils atteignent la côte africaine et atteignent leur amplitude et intensité maximales près de la côte. La majorité de ces systèmes ont tendance à s'affaiblir quelque peu à mesure qu'ils progressent vers l'ouest depuis la côte africaine, même s'ils peuvent s'intensifier dans l'Atlantique et la mer des Caraïbes et devenir des cyclones tropicaux. - Sur le flanc nord (17 à 25°N) du JEA : formation d’ondes d’est vers 900 hPa par instabilité barocline et barotrope combinée (en cours de recherche); λ ~ 6000 km et τ=6/9 j.

Formation d'une tempête tropicaleModifier

Article détaillé : Cyclogénèse tropicale.

La différence entre une onde tropicale et une dépression tropicale peut paraître minime, mais a son importance. Dans le second cas, les isobares sont fermés et l'activité orageuse se concentre donc au centre du phénomène. Cette différence a pour conséquence qu'une dépression tropicale est un phénomène ayant plus de potentiel. En effet, elle peut continuer à se creuser au cours de son existence et devenir un ouragan majeur. On parle aussi de cyclone tropical, terme général qui désigne simplement une dépression à circulation fermée (justifiant le mot cyclone) ayant une convection profonde (justifiant le mot tropical), par opposition à onde tropicale.

Techniquement parlant, une distinction est faite entre une dépression tropicale, qui soutient des vents à moins de 34 nœuds, et une tempête tropicale qui soutient des vents à plus de 35 nœuds. Dans une cyclogenèse tropicale normale, une onde tropicale devient d'abord une dépression avant que la dépression ne devienne tempête puis ouragan (typhon ou cyclone dans d'autres bassins océaniques). Cependant, une onde solidement organisée et qui ne s'affaiblit pas lors de la fermeture de sa circulation, peut directement passer au stade de tempête, comme dans le cas de la tempête tropicale Dean (2001).

Point d'intérêtModifier

Les statistiques montrent que dans le bassin Atlantique Nord, 60 % des tempêtes tropicales et ouragans mineurs, ainsi que 85 % des ouragans majeurs (catégorie 3 ou plus sur l'Échelle de Saffir-Simpson) sont issus d'ondes tropicales[2]. Pour l'instant, on estime que le nombre d'ondes tropicales qui émergent de l'Afrique est d'une soixantaine annuellement, qu'elles durent de 3 à 4 jours et ont une longueur d'onde de 2 000 à 2 500 km. Il semble que leur nombre n'a pas d'influence sur la saison cyclonique en Atlantique ou dans l'est du Pacifique[2].

Cependant, l'organisation de ces ondes semble avoir son importance. Par exemple, l'ouragan Isabel est issu d'une onde qui trouve son origine sur les plateaux d'Éthiopie, et qui a émergé dans l'Atlantique bien organisée. Isabel est donc apparu très à l'est sur l'Atlantique, et a profité de traverser l'Atlantique sur toute sa largeur pour se renforcer (voir le lien en bas de page). À l'heure actuelle, rien n'est sûr, mais des recherches sont actuellement en cours sur les orages africains pour mieux appréhender les saisons cycloniques.

El Niño a aussi son importance. En effet, il bouleverse le schéma habituel de circulation de vents. Le renforcement et la descente plus au sud du courant-jet subtropical d'ouest en est a une influence négative sur la cyclogenèse tropicale dans l'Atlantique Nord. Il augmente fortement le cisaillement du vent vertical. Ceci est tout particulièrement vrai pour les ondes tropicales qui sont alors quasiment dans une dynamique contraire au courant-jet. La saison cyclonique 2002 dans l'océan Atlantique Nord et la saison cyclonique 1997 dans l'océan Atlantique Nord en sont deux illustrations.

La Niña, au contraire, repousse plus au nord le courant-jet subtropical, laissant le champ libre aux ondes tropicales. Un exemple est la saison cyclonique 1999 dans l'océan Atlantique Nord, qui fut particulièrement violente.

Voir aussiModifier

Notes et référencesModifier

  1. (fr) Centre canadien de prévision d'ouragan, « Onde tropicale », Glossaire des ouragans, Environnement Canada, (consulté le 22 septembre 2008)
  2. a b c et d (fr) National Oceanic and Atmospheric Administration, « Sujet: A4) Qu'est-ce que les ondes d'est ? », Définitions de base sur les cyclones tropicaux, Météo-France (Nouvelle-Calédonie), (consulté le 22 septembre 2008)